题目内容

在我国青海湖地区有一种说法：冬天捞碱，夏天晒盐．这里的碱是指Na₂CO₃，盐是指NaCl．人们从盐湖中捞得的Na₂CO₃会含有少量的NaCl．
某研究性学习小组称取含NaCl的Na₂CO₃固体25.0g，将其配制成溶液，再向其中逐滴加入足量的7.3%的稀盐酸，使气体完全放出，共收集到8.8g CO₂气体．
（1）计算原固体中Na₂CO₃的质量分数和消耗盐酸的总质量．
（2）下表为研究性学习小组向上述所配制的混合液中分三次逐滴加盐酸后，所记录的部分数据．
经查阅资料知：Na₂CO₃+HCl=NaCl+NaHCO₃ （1）NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑（2）
已知：反应（1）完全后，反应（2）才开始．
①请完成表格中未填的部分．
实验次序每次产生的CO₂的质量（g）
第一次先逐滴加盐酸100g ______
第二次再逐滴加盐酸100g 　　 8.8
第三次再逐滴加盐酸100g 　　　0
②根据表中数据在坐标系中画出CO₂质量（纵坐标）与所加入盐酸质量（横坐标）的关系图．

解：（1）设原固体中Na₂CO₃的质量为x，消耗稀盐酸的质量为y
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O
106 73 44
x y×7.3% 8.8g
$\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$
x=21.2g y=200g
原固体中Na₂CO₃的质量分数= $\text{[math]}$ ×100%=84.8%
答：原固体中Na₂CO₃的质量分数为84.8%，消耗盐酸的总质量为200g．
（2）设溶液中21.2g碳酸钠完成反应，需要稀盐酸质量为a，生成碳酸氢钠的质量为b
Na₂CO₃+HCl=NaCl+NaHCO₃
106 36.5 84
21.2g a×7.3% b
$\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$
a=100g b=16.8g
因此，第一次加入的100g稀盐酸恰好与碳酸钠溶液完全反应形成碳酸氢钠，该过程中没有二氧化碳放出；
设16.8g碳酸氢钠完成反应需要稀盐酸的质量为m，放出二氧化碳的质量为n
NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑
84 36.5 44
16.8g m×7.3% n
$\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$
m=100g n=8.8g
因此第二次加入100g稀盐酸时开始放出二氧化碳且完全反应后碳酸氢钠反应完，最终放出二氧化碳质量为8.8g；所以第三次加入稀盐酸不再发生反应；
故答案为：①0；
②

分析：（1）利用碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳的化学方程式，由放出二氧化碳的质量计算反应中消耗碳酸钠及HCl的质量，完成该问题的计算；
（2）结合资料中所给出的反应信息，由碳酸的质量计算反应（1）所需要盐酸的质量，判断此时反应是否产生气体二氧化碳；由碳酸氢钠的质量计算反应（2）需要盐酸的质量及放出二氧化碳的质量，并判断此时的反应情况，以进一步推断第三次加入盐酸时可能出现的变化情况．
点评：解答本题的两个小问题时应区别对待，前一个小问题利用基础的碳酸钠与盐酸反应知识解答，后一个小问题才需要利用资料信息分析反应，两个问题不可混为一谈．